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Abstrakt in Deutsch

Die Untersuchung der Störaussendung (physikalisch) großer Prüflinge, wie z. B. Werkzeugmaschinen, stellt keine leichte Aufgabe dar. Aufgrund ihres Gewichtes und ihrer Dimensionen ist es höchst selten möglich, sie wie z. B. ein Haushaltsgerät in etablierten Messumgebungen, wie Freifeldmessplatz, Vollabsorberkammer, GTEM-Zelle oder Modenverwirbelungskammer, zu vermessen. Die Verfahren zur Messung der Störfeldstärke sind also auf die Anwendung an großen Prüflingen zu modifizieren oder gänzlich durch neue Methoden zu ersetzen. Dabei ist ein Kompromiss aus Aufwand, Aussagekraft und Herstellerpflichten zu finden.

Aus juristischer Sicht sind die Schutzziele der EMV-Richtlinie unabhängig von der Größe der elektrischen Betriebsmittel einzuhalten. Große Prüflinge können als ortsfeste Anlagen angesehen werden, für die kein Konformitätsbewertungsverfahren durchzuführen ist. Die Notwendigkeit, im Falle von Beeinflussungen Messungen von Störaussendungen durchzuführen, bleibt davon unberührt.

Eine Möglichkeit das Störpotential großer Prüflinge zu ermitteln, ist die Verwendung von sogenannten Testdrähten, die als Schleife um den Prüflings herum angeordnet werden. Der eingekoppelte Störstrom wird an einer handhabbaren Anzahl von Messpunkten, z. B. in der Mitte der Testdrahtabschnitte, gemessen. Die Verwendung mehrerer Schleifen, d. h. Testdrähte, und entsprechende Messung der darin eingekoppelten Störströme verringert die Messunsicherheit. Mit Hilfe eines geeigneten Wandlungsmaßes kann auf die Störfeldstärke des Prüflings im Feldfeld geschlossen werden. Das Wandlungsmaß wird durch numerische Simulationen von geeigneten Prüflingsnachbildungen ermittelt. Dabei wird einerseits das Maximum der Störfeldstärke in der Standardmessentfernung und andererseits die Stromstärken an ausgewählten Messpunkten auf den Testdrähten berechnet.

Eine anderer Weg zur Bestimmung der gestrahlten Störaussendungen großer Prüflinge ist die Messung der Störfeldstärke an einer geringen Anzahl von Aufpunkten. Eine Größenordnung von 5 bis 20 Messpunkten wird für die Praxis als handhabbar angesehen. Das dabei ermittelte Maximum der Störfeldstärke kann als Schätzung für die tatsächliche maximal abgestrahlte Störfeldstärke angesehen werden. Diese Schätzung ist mit einer Unsicherheit behaftet. Die Unsicherheit der Schätzung des Maximums der Störfeldstärke wird mit Hilfe von numerischen Simulationen von Prüflingsnachbildungen ermittelt.

Als Prüflingsnachbildungen wurden jeweils Hertzsche Dipole verwendet. Um die real vorhandene große Bandbreite von Prüflingsgeometrien, Abstrahlungscharakteristiken und Lage der Feldmesspunkte nachzubilden, werden die Prüflingsnachbildungen und die Lage der Feldmesspunkte im Rahmen einer Monte-Carlo-Simulation statistisch variiert. Dadurch kann eine Unsicherheit angegeben werden, die aus der Anwendung der Messmethode auf Prüflinge deren Strahlungscharakteristik nicht bekannt ist resultiert.

Eine Messung der Störaussendungen am Aufstellungsort großer Prüflinge, beispielsweise Maschinenhallen, wird die Suche nach dem Störfeldstärkemaximum durch die belastete elektromagnetische Umgebung extrem erschwert. Um die Messung in solchen Umgebungen dennoch zu ermöglichen, kann das Verfahren der Videoanalyse angewendet werden. Dazu wird vorausgesetzt, dass das Störsignal eine niederfrequente Charakteristik, vergleichbar einer Modulation eines Rundfunksignals, aufweist. Es ist möglich, durch geeignete Einkopplung eines niederfrequenten Signals in die elektrische Struktur des Prüflings, die Störaussendungen eines Prüflings mit einer eindeutigen Signatur zu versehen. Ist die niederfrequente Charakteristik für die Störaussendung des Prüflings eindeutig, kann dadurch zweifelsfrei festgestellt werden, dass die Störaussendung dem Prüfling zuzuordnen ist und nicht einer anderen Feldquelle.